气候变化在地方层面的影响：以马达加斯加中东部曼德拉卡流域为例

《Climate Interactions》：Impact of climate change at local level: the case of the Mandraka catchment, Eastern Central of Madagascar

马达加斯加Mandraka流域研究显示，1900-2017年温度先冷后暖，降水近年减少且存在3-10年周期性变化，全球变暖叠加印度洋ENSO和IOD周期，以及当地造林退化等土地利用变化共同作用。

　　该研究聚焦于马达加斯加东部中央地区Mandraka流域的气候变迁影响，分析了该区域过去几个世纪的气温和降水量变化趋势，并探讨了其背后可能的原因。Mandraka流域位于安拉马尼亚（Analamanga）地区的马吉卡安德里亚纳（Manjakandriana）市镇，海拔约为1200米，其地理坐标为18°52′30’’S–18°56′00’’S和47°53′30’’E–47°57′00’’E。该区域以其崎岖的地形和陡峭的坡度而著称，这些自然条件使得该流域对气候灾害极为敏感，包括干旱和强降雨等极端气候事件。由于该地区气候受到贸易风的持续影响，带来了全年充沛的降雨，其气候特征以湿润而凉爽的热带气候为主。然而，这种湿润气候在近年来出现了显著变化，表现为降水量减少，而气温则呈现出由冷转暖的趋势。

研究使用了三种气候数据集：马里兰大学的University of Delaware（UDEL）数据（1900–2017年），欧洲中期天气预报中心（ECMWF）开发的ERA5-LAND数据（1950–2024年），以及加州大学圣塔芭芭拉分校（UCSB）的CHIRPS数据（1981–2024年）。这些数据集提供了不同分辨率和来源的气温和降水量信息，其中UDEL数据基于站点观测和空间插值方法，而ERA5-LAND和CHIRPS数据则结合了遥感和地面观测，从而能够更准确地反映流域的气候状况。研究采用了两种统计方法，即Mann–Kendall趋势检验和Pettitt突变点检验，以及离散傅里叶变换（DFT）用于识别时间序列中的周期性变化。

研究结果显示，Mandraka流域的气温在20世纪初经历了局部降温，随后在1990年后整体呈现显著的升温趋势。这种变化可能与全球变暖的趋势相吻合，同时受到区域性的印度洋厄尔尼诺南方涛动（ENSO）和印度洋偶极子（IOD）等气候现象的影响。降水量方面，近几十年呈现出向干季发展的趋势，特别是在1998年之后，这种趋势更加明显。DFT分析进一步揭示了降水量和气温变化中存在3到10年的周期性波动，这与印度洋区域的气候模式相符。此外，研究还发现，流域内的土地利用变化，如造林和随后的退化，可能在一定程度上影响了当地的气候状况。

值得注意的是，尽管全球气候变暖的趋势在许多地区已经显现，但Mandraka流域的情况却有所不同。在20世纪上半叶，该地区经历了局部降温，这可能是由于历史上的造林活动所带来的生态效应。例如，殖民时期实施的造林计划，特别是种植桉树，以迅速恢复植被并稳定土壤，这在一定程度上提高了区域的湿度，抑制了地表温度上升。然而，随着殖民统治的结束，造林计划逐渐减少，导致这一局部降温效应减弱，使得全球变暖趋势重新显现。

降水量的减少趋势在近几十年尤为显著，特别是在1998年之后。这种变化不仅与全球性气候趋势有关，还可能受到区域性的气候现象影响，如印度洋偶极子（IOD）和厄尔尼诺南方涛动（ENSO）。这些现象通过影响海表温度和季风模式，间接改变了该地区的降水分布。同时，研究也指出，土地利用变化对降水模式的影响可能较小，但其对气温变化的调节作用却较为明显。

研究还强调了气候变化在地方层面的复杂性。虽然全球气候趋势是明显的，但地方气候的变化可能受到多种因素的共同作用，包括自然的气候波动和人为的土地利用变化。因此，气候变化的局部影响不能简单地用全球趋势来解释，而需要结合区域和地方的气候模式进行分析。此外，研究提出，土地利用变化，尤其是造林和生态恢复，可能是缓解气候变化影响的重要手段。这些措施不仅有助于改善当地的生态环境，还能在一定程度上调节气温和降水的变化，提高区域的气候适应能力。

从实际应用的角度来看，研究的发现对制定应对气候变化的政策具有重要意义。Mandraka流域的气候变化趋势表明，虽然全球变暖是一个普遍现象，但在某些地区，人为干预和自然因素的相互作用可能产生相反的效果。因此，未来的研究和政策制定需要更加关注地方层面的气候变化动态，以更有效地应对气候变化带来的挑战。特别是在像马达加斯加这样的气候脆弱地区，加强土地管理、促进生态恢复和改善水资源管理，将是应对气候变化的重要策略。